Die Steuerung I

Schuljahr 2000 - 2001

Aus dem Baader-Planetarium wurde allmählich das MGM-Planetarium. Mechanisch ließ sich bereits alles betreiben. Was noch fehlte, damit man eine automatisch ablaufende Multimedia-Show im Planetarium zeigen konnte, waren die Steuerungen vom Computer aus, und zwar sowohl die Hardware wie die Software.

Um die Fernsteuerung der Diaprojektoren kümmerten sich Stefanie und Folke. (Tobias hatte inzwischen die Schule in Richtung TG verlassen). Katharina, Achim und Stefan nahmen sich die Motoren für die Lupe, die Tages- und die Horizontdrehung vor.

 

Schaltplan zum Ein/Ausschalten der Diaprojektoren (220 V)

Sämtliche Steuerungsvorgänge wurden über die parallele Schnittstelle des Rechners geleitet, da man hier 8 verschiedene Leitungen jeweils getrennt programmieren konnte. Da jedoch die Belastung dieser Schnittstelle auf 100 mA begrenzt war, musste man stets eine galvanische Trennung zwischen Computer und den angesteuerten externen Geräten vorsehen. Dies geschah teilweise mit Relais- und teilweise mit Transistorschaltungen oder Kombination von beiden. Das Bild zeigt den Schaltplan eines entsprechenden Interfaces. Die 12 V wurden dem Computernetzteil entnommen. "Pin" bezeichnet einen Datenausgang der parallelen Schnittstelle.

Mit einem Basic-Programm konnten alle drei Diaprojektoren gleichzeitig ein- bzw. ausgeschaltet werden. Ein zweites Programm steuerte über ein Relais-Interface den synchronen Diatransport. Das Bild zeigt die Stelle, an der für den Diatransport in die Elektronik des Diaprojektors eingegriffen wurde.

Operation am offenen Diaprojektor

Das Baader-Planetarium in der MGM-Erweiterung wird mit drei verschiedenen Motoren betrieben. Ein Motor, treibt die Lupe an, ein zweiter besorgt die Tagesdrehung und der dritte Motor schließlich kann verschiedene Horizontebenen einstellen. Alle drei Motoren können vorwärts wie rückwarts laufen. Dazu wurden verschiedene Schaltungen entwickelt, die von verschiedenen Datenausgängen der parallelen Schnittstelle ausgehend die Umpolung steuern. Alle Steuerungen sind so gestaltet, dass es stets eine galvanische Trennung zwischen Motor und Rechner gibt.

Inzwischen ist das ganze Steuerungsprogramm soweit angewachsen, dass eine zweite parallele Schnittstelle fällig war, um trotz der galvanische Trennung die Schnittstelle nicht zu überlasten.

Die mitgelieferte Spannungsversorgung für den Lupenmotor und die zentrale Lichtquelle wurde auch von uns eingesetzt. Unsere Steuerung griff in die Zuleitung zwischen diesem Netzteil und Projektionskugel ein. Das Bild zeigt den Schaltplan, nach dem die Platine gelötet wurde. Über die Datenleitungen D6 und D7 wird der Lupenmotor vor- und rückwärts gedreht; über D5 wird das Licht geschaltet.

Der Schaltplan für Licht und Lupe

 

Besondere Aufmersamkeit verdiente die Steuerung des Schrittmotors für die Tagesdrehung. Er wurde mit einem menügesteuerten Programm geliefert, das für uns jedoch nicht nutzbar war, weil wir im Rahmen einer automatischen Präsentation ein Program benötigten, das mit einer Befehlszeile, die die verschiedenen Laufoptionen (Richtung, Dauer und Geschwindigkeit) enthielt, gestartet werden konnte. Stefan hat mit dem Oszilloskop bewaffnet, dem mitgelieferten Programm seine Geheimnisse entlockt, und danach in Turbo-Pascal ein eigenes Programm geschrieben, das dem Motor die benötigten Rechteckspannungen zuführte. Das zugehörige Interface wurde im Team mit Katharina und Achim entwickelt und gelötet.

Das Bild zeigt den Schrittmotor, der über ein kleines Zahnradgetriebe die Drehung um die Polachse antreibt. Die scheinbare Bewegung des Sternhimmels erfolgt natürlich nur in einer Richtung, nämlich von Ost nach West. Man benötigt, die Rückwärtsdrehung trotzdem, z. B. um während einer Vorführung unbemerkt, also ohne Licht, eine andere Gestirnstellung anfahren zu können.

Weiterhin erkennt man auf dem Bild, dass der Seilzug mit einer Spiralfeder ausgestattet ist, die dafür sorgt, dass das Seil stets unter einer gewissen Spannung gehalten wird, die man nachregeln kann.

Schrittmotor mit Getriebe

Im Rahmen einer automatischen Multimediavorführung des Planetariums werden die Motoren vom Rechner aus angesteuert. Um nach einer solcher Präsentation auch manche Situation nochmal einstellen zu können, weil man weitere astronomische Fragen behandeln möchte, wurden zusätzlich Schalter eingebaut, die eine Handsteuerung ermöglichen. Das nebenstehende Bild zeigt drei dieser Schalter. Diese Handsteuerung erlaubt auch eine komplett interaktive Nutzung des Planetariums.

Die Schalter für die Handsteuerung